一种用于管节纵向运动的拖航系统的制作方法

本发明属于管节拖航设备，具体涉及到一种用于管节纵向运动的拖航系统。

背景技术：

1、海下通道是目前跨海、跨河隧道常用的结构形式，海下通道最重要的组成结构是管节，若干管节拼接后形成通道，每个管节在陆地上指定位置制造成型后，通过拖船拖动至安装位置，通常采用拖航方式浮运管节的方式。

2、目前，管节在拖航过程中时，在管节的左右两侧设置拖船顶住管节，管节的前端设置前拖船，用于将管节拖动在河里或者海里移动和转向，管节的尾端设置有尾拖船，协助管节平稳以及转向，由于管节体型大、迎流面积大，波浪和水流也会作用在管节上，不能对管节进行稳定夹持，管节和其他机构在运输过程中易产生碰撞，会对管节产生损坏；拖航到达终点后停止运输，而因惯性的存在，管节不能快速停止，所耗费的能源较高，作业效率通常较低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种夹持稳定、缓解碰撞、快速停航的用于管节纵向运动的拖航系统。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：管节的上表面与上夹持板接触，上夹持板上设置有缓冲机构，缓冲机构与位于上夹持板上方的上固定板连接，上固定板四角分别设置有牵引绳，上固定板上设置有带动两个下夹持板沿垂直方向运动的高度调节机构，上夹持板的四角分别设置有第一支撑架，第一支撑架上设置有带动两个下夹持板沿水平方向运动的水平调节机构，两个下夹持板与管节的下表面接触，两个下夹持板与上夹持板夹持管节，位于同一侧的两个第一支撑架上分别设置有阻力板，每个阻力板分别对应与管节两端接触，阻力板上设置有用于增大阻力的增阻机构。

3、进一步的，所述的高度调节机构为：上固定板上设置有双向电机，上固定板两侧分别转动安装有第一转轴、第二转轴、第三转轴，双向电机的两个输出轴分别与第三转轴连接，每个第三转轴分别通过第二传送带与第二转轴传动连接，每个第二转轴分别通过第一传送带与第一转轴传动连接，每个第一转轴分别与绳子一端连接，每个绳子另一端分别与第一连接板连接，位于管节同一侧的两个第一连接板之间分别设置有下夹持板，每个下夹持板两端分别与水平调节机构连接。

4、进一步的，所述的水平调节机构为：每个第一支撑架上分别设置有导向轴，每个导向轴上分别滑动连接有第二支撑架，每个导向轴上分别设置有第一弹簧，每个第一弹簧一端分别与第一支撑架上表面连接、另一端分别与第二支撑架的水平板底面连接，位于管节同一侧的两个第一支撑架之间分别设置有第三支撑架，每个第三支撑架上分别设置有第一电缸，位于管节同一侧的两个第二支撑架之间分别与第二连接板连接，每个第一电缸的输出端分别与第二连接板连接，每个第二支撑架底部分别设置有第二齿条，每个第一连接板上分别转动安装有与第二齿条啮合传动的第二齿轮，每个下夹持板两端分别设置有与第二齿轮啮合传动的第三齿条，每个下夹持板两端分别与第一连接板上的第一滑孔滑动连接。

5、进一步的，每个所述的第二齿轮一端分别设置有棘轮，每个第一连接板上分别固定安装有内套筒，每个内套筒内部分别均匀设置有第二连接轴，每个第二连接轴上分别转动安装有与棘轮单向卡接的棘爪，每个棘爪分别与滑杆一端连接，每个滑杆与内套筒外圆周均匀加工的第二滑孔滑动连接，每个滑杆上分别加工有第三滑孔，每个第一连接板上分别转动安装有外套筒，外套筒与内套筒活动连接，每个外套筒外圆周分别均匀设置有第四滑孔，每个第四滑孔内分别设置有与第三滑孔滑动连接的第一连接轴，每个外套筒一端外圆周分别设置有第一齿轮，每个第一连接板一侧分别设置有第二电缸，每个第二电缸的输出轴分别与第一齿条连接，每个第一齿条分别与第一齿轮啮合传动。

6、进一步的，所述的缓冲机构为：上固定板底部与第三连接轴一端固定连接，第三连接轴上设置有第四支撑架，上夹持板上分别设置有第一弧形轨道、第二弧形轨道，第一弧形轨道位于第二弧形轨道上方，第一弧形轨道两端分别设置有第五连接轴，上夹持板分别与两个第五连接轴滑动连接，第一弧形轨道上设置有与第三连接轴滑动连接的第六滑孔，第一弧形轨道上设置有第二弧形杆，第二弧形杆上设置有两个第三弹簧，其中一个第三弹簧一端与第一弧形轨道一端连接、另一端与第四支撑架一侧连接，另外一个第三弹簧一端与第一弧形轨道另一端连接、另一端与第四支撑架另一侧连接，第二弧形轨道两端分别设置有第四连接轴，上夹持板分别与两个第四连接轴滑动连接，第二弧形轨道上设置有与第三连接轴滑动连接的第五滑孔，第二弧形轨道上设置有第一弧形杆，第一弧形杆上设置有两个第二弹簧，其中一个第二弹簧一端与第二弧形轨道一端连接、另一端与第四支撑架一侧连接，另外一个第二弹簧一端与第二弧形轨道另一端连接、另一端与第四支撑架另一侧连接。

7、进一步的，所述的第一弧形轨道与第二弧形轨道交叉设置。

8、进一步的，所述的增阻机构为：位于同一侧的两个第一支撑架之间分别设置有支撑滑道，其中一个支撑滑道上设置有驱动两个第二连接杆水平滑动的双向电缸，另外一个支撑滑道上设置有配重块，每个支撑滑道上分别设置有驱动组件，两个驱动组件之间通过第一连接杆连接，所述的驱动组件为：两个第二连接杆分别与支撑滑道滑动连接，两个第二连接杆的水平滑动方向相反，每个第二连接杆分别与第一支撑架上的固定块滑动连接，每个第二连接杆一端分别与第一支杆、第二支杆转动连接，第一支杆与第二转动板转动连接，阻力板上侧、下侧分别设置有固定轴，第二转动板与位于上侧的固定轴转动连接，第二支杆与第一转动板转动连接，第一转动板与位于下侧的固定轴转动连接。

9、本发明的有益效果如下：(1)本发明采用了将管节的上表面与上夹持板的底面接触，高度调节机构带动下夹持板升高至管节的下底面高度，水平调节机构带动两个下夹持板水平移动至管节的下底面，上夹持板和两个下夹持板夹持管节，到达指定地点后，对管节进行卸料，能够在管节拖航过程中对管节进行稳定夹持，提高作业效率。

10、(2)本发明采用了牵引绳牵引管节，拖航过程中，由于波浪、水流影响，上夹持板和下夹持板夹持管节会与上固定板发生碰撞，在第三弹簧的作用下，第一弧形轨道上的第六滑孔与第三连接轴滑动，第一弧形轨道通过两个第五连接轴在上夹持板上运动，在第二弹簧的作用下，第二弧形轨道上的第五滑孔与第三连接轴滑动，第二弧形轨道通过两个第四连接轴在上夹持板上运动，能够缓解碰撞，保护管节。

11、(3)本发明采用了到达运输地点后，第一支杆、第二支杆对应带动第二转动板、第一转动板运动，第二转动板和第一转动板张开，增加与水流的接触面，使整个装置在拖航停止时能加快停止运动。

技术特征：

1.一种用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于：管节(8)的上表面与上夹持板(10)接触，上夹持板(10)上设置有缓冲机构，缓冲机构与位于上夹持板(10)上方的上固定板(1)连接，上固定板(1)四角分别设置有牵引绳(6)，上固定板(1)上设置有带动两个下夹持板(7)沿垂直方向运动的高度调节机构，上夹持板(10)的四角分别设置有第一支撑架(11)，第一支撑架(11)上设置有带动两个下夹持板(7)沿水平方向运动的水平调节机构，两个下夹持板(7)与管节(8)的下表面接触，两个下夹持板(7)与上夹持板(10)夹持管节(8)，位于同一侧的两个第一支撑架(11)上分别设置有阻力板(9)，每个阻力板(9)分别对应与管节(8)两端接触，阻力板(9)上设置有用于增大阻力的增阻机构。

2.根据权利要求1所述的用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于，所述的高度调节机构为：上固定板(1)上设置有双向电机(206)，上固定板(1)两侧分别转动安装有第一转轴(201)、第二转轴(203)、第三转轴(205)，双向电机(206)的两个输出轴分别与第三转轴(205)连接，每个第三转轴(205)分别通过第二传送带(204)与第二转轴(203)传动连接，每个第二转轴(203)分别通过第一传送带(202)与第一转轴(201)传动连接，每个第一转轴(201)分别与绳子(207)一端连接，每个绳子(207)另一端分别与第一连接板(208)连接，位于管节(8)同一侧的两个第一连接板(208)之间分别设置有下夹持板(7)，每个下夹持板(7)两端分别与水平调节机构连接。

3.根据权利要求2所述的用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于，所述的水平调节机构为：每个第一支撑架(11)上分别设置有导向轴(302)，每个导向轴(302)上分别滑动连接有第二支撑架(301)，每个导向轴(302)上分别设置有第一弹簧(310)，每个第一弹簧(310)一端分别与第一支撑架(11)上表面连接、另一端分别与第二支撑架(301)的水平板底面连接，位于管节(8)同一侧的两个第一支撑架(11)之间分别设置有第三支撑架(304)，每个第三支撑架(304)上分别设置有第一电缸(303)，位于管节(8)同一侧的两个第二支撑架(301)分别与第二连接板(305)连接，每个第一电缸(303)的输出端分别与第二连接板(305)连接，每个第二支撑架(301)底部分别设置有第二齿条(309)，每个第一连接板(208)上分别转动安装有与第二齿条(309)啮合传动的第二齿轮(312)，每个下夹持板(7)两端分别设置有与第二齿轮(312)啮合传动的第三齿条(311)，每个下夹持板(7)两端分别与第一连接板(208)上的第一滑孔(308)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于：每个所述的第二齿轮(312)一端分别设置有棘轮(318)，每个第一连接板(208)上分别固定安装有内套筒(314)，每个内套筒(314)内部分别均匀设置有第二连接轴(322)，每个第二连接轴(322)上分别转动安装有与棘轮(318)单向卡接的棘爪(317)，每个棘爪(317)分别与滑杆(316)一端连接，每个滑杆(316)与内套筒(314)外圆周均匀加工的第二滑孔(315)滑动连接，每个滑杆(316)上分别加工有第三滑孔(320)，每个第一连接板(208)上分别转动安装有外套筒(313)，外套筒(313)与内套筒(314)活动连接，每个外套筒(313)外圆周分别均匀设置有第四滑孔(321)，每个第四滑孔(321)内分别设置有与第三滑孔(320)滑动连接的第一连接轴(319)，每个外套筒(313)一端外圆周分别设置有第一齿轮(306)，每个第一连接板(208)一侧分别设置有第二电缸，每个第二电缸的输出轴分别与第一齿条(307)连接，每个第一齿条(307)分别与第一齿轮(306)啮合传动。

5.根据权利要求1所述的用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于，所述的缓冲机构为：上固定板(1)底部与第三连接轴(402)一端固定连接，第三连接轴(402)上设置有第四支撑架(403)，上夹持板(10)上分别设置有第一弧形轨道(401)、第二弧形轨道(404)，第一弧形轨道(401)位于第二弧形轨道(404)上方，第一弧形轨道(401)两端分别设置有第五连接轴(412)，上夹持板(10)分别与两个第五连接轴(412)滑动连接，第一弧形轨道(401)上设置有与第三连接轴(402)滑动连接的第六滑孔(409)，第一弧形轨道(401)上设置有第二弧形杆(411)，第二弧形杆(411)上设置有两个第三弹簧(410)，其中一个第三弹簧(410)一端与第一弧形轨道(401)一端连接、另一端与第四支撑架(403)一侧连接，另外一个第三弹簧(410)一端与第一弧形轨道(401)另一端连接、另一端与第四支撑架(403)另一侧连接，第二弧形轨道(404)两端分别设置有第四连接轴(408)，上夹持板(10)分别与两个第四连接轴(408)滑动连接，第二弧形轨道(404)上设置有与第三连接轴(402)滑动连接的第五滑孔(405)，第二弧形轨道(404)上设置有第一弧形杆(406)，第一弧形杆(406)上设置有两个第二弹簧(407)，其中一个第二弹簧(407)一端与第二弧形轨道(404)一端连接、另一端与第四支撑架(403)一侧连接，另外一个第二弹簧(407)一端与第二弧形轨道(404)另一端连接、另一端与第四支撑架(403)另一侧连接。

6.根据权利要求5所述的用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于：所述的第一弧形轨道(401)与第二弧形轨道(404)交叉设置。

7.根据权利要求1所述的用于管节纵向运动的拖航系统，其特征在于，所述的增阻机构为：位于同一侧的两个第一支撑架(11)之间分别设置有支撑滑道(504)，其中一个支撑滑道(504)上设置有驱动两个第二连接杆(505)水平滑动的双向电缸(503)，另外一个支撑滑道(504)上设置有配重块(502)，每个支撑滑道(504)上分别设置有驱动组件，两个驱动组件之间通过第一连接杆(501)连接，所述的驱动组件为：两个第二连接杆(505)分别与支撑滑道(504)滑动连接，两个第二连接杆(505)的水平滑动方向相反，每个第二连接杆(505)分别与第一支撑架(11)上的固定块(506)滑动连接，每个第二连接杆(505)一端分别与第一支杆(507)、第二支杆(508)转动连接，第一支杆(507)与第二转动板(510)转动连接，阻力板(9)上侧、下侧分别设置有固定轴(511)，第二转动板(510)与位于上侧的固定轴(511)转动连接，第二支杆(508)与第一转动板(509)转动连接，第一转动板(509)与位于下侧的固定轴(511)转动连接。

技术总结
本发明公开了一种用于管节纵向运动的拖航系统，属于管节拖航技术领域，上夹持板上设缓冲机构，上固定板上设高度调节机构，第一支撑架上设水平调节机构，两个下夹持板与上夹持板之间夹持管节，每个阻力板分别对应与管节两端接触，阻力板上设增阻机构。本发明通过将管节的上表面与上夹持板的底面接触，高度调节机构带动下夹持板升高至管节的下底面高度，水平调节机构带动两个下夹持板水平移动至管节的下底面，上夹持板和两个下夹持板夹持管节，通过牵引绳牵引管节，拖航过程中，缓冲机构能够缓解管节产生碰撞，到达运输地点后，增阻机构打开，能够增加与水流的接触面，使整个装置在拖航停止时能加快停止运动。

技术研发人员：潘文博,崔成,欧阳群安,陈纯,严冰
受保护的技术使用者：交通运输部天津水运工程科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15